Nové evropské normy v oblasti ochrany před bleskem (3. část)




Nové evropské normy v oblasti ochrany před bleskem (3. část) Připravované mezinárodní a evropské normy IEC/EN 62305 Ing. Jiří Kutáč, zastoupení DEHN + SÖHNE V první části norem 62305 (viz ELEKTRO 2/2005) byly uvedeny obecné zásady. Obr. 1. Sběrné plochy pro údery blesku Druhá část norem 62305 (risk management) obsahuje: termíny a definice, objasnění pojmů, management rizika, odhad rizik pro objekty, odhad rizik pro inženýrské sítě, přílohy. V úvodu této normy jsou definovány základní pojmy, jako např.: elektromagnetický impuls bleskového proudu LEMP (lightning electromagnetic impulse) – elektromagnetické účinky bleskového proudu); zóna bleskové ochrany LPZ (lightning protection zone) – zóna, ve které je stanoveno elektromagnetické pole závislé na hodnotě bleskového proudu; ochranná úroveň před bleskem LPL (lightning protection level) – číselná hodnota, která je vztažena k sadě parametrů bleskového proudu a k pravděpodobnosti, že nebudou překročeny příslušné největší a nejmenší naměřené hodnoty bleskového proudu v přírodě; systém ochrany před bleskem LPS (lightning protection system) – kompletní systém užívaný ke snížení fyzických škod způsobených údery blesku do objektu. Sestává z vnějšího a vnitřního systému ochrany před bleskem; systém ochrany před LEMP LPM (LEMP protection system) – kompletní systém ochranných opatření uvnitř budovy před LEMP. Systém chrání nejen před rušivými veličinami, ale také před vyzařovaným elektromagnetickým polem; přepěťová ochrana SPD (surge protection device) – přístroj, který je určen k omezování přechodných přepětí a svádění impulsních proudů. Obsahuje minimálně jednu nelineární součástku. Obr. 2. Z rozdílných příčin škod vyplývají výsledné typy ztrát Připravovaná mezinárodní a evropská norma 62305, část 2, se zabývá výpočtem řízeného rizika pro daný chráněný objekt. V této normě je uvedeno nové klíčové slovo „risk management„. Vyjadřuje skutečnost, že instituce nebo firmy by měly počítat s mírou tolerovatelného rizika. Riziko se má přesně stanovit a vyjádřit. Cílem výpočtu řízeného rizika je stanovení nezbytnosti vnější a vnitřní ochrany před bleskem a přepětím pro objekt. Podle účelu a využití objektu se vytvoří technicky a ekonomicky optimální ochranná opatření. Zasáhne-li blesk objekt, může způsobit škody nejen na samotných budovách, ale také na vstupujících inženýrských sítích objektu (obr. 1). Proto je nejprve nutné definovat zdroje, typy škod a ztrát nejen pro budovy a prostory v jejich blízkosti, ale také pro inženýrské sítě a na ně navazující prostory (tab. 1). Zdroje škod jsou: S1 – přímé údery blesku do chráněného objektu, S2 – přímé údery blesku do země v blízkosti chráněného objektu, S3 – přímé údery blesku do inženýrských sítí, S4 – přímé údery blesku do země vedle inženýrských sítí. Obr. 3. Rozhodovací proces volby ochranných opatření Typy ztrát mohou být různé podle použitých materiálů, využití a podstaty objektu: L1 – zranění nebo smrt osob, L2 – ztráta veřejných služeb, L3 – ztráta nenahraditelného kulturního dědictví, L4 – hospodářské nebo ekonomické ztráty. Uvedené typy ztrát mohou vzniknout z těchto příčin a jsou označeny typem škod: D1 – elektrickým šokem osob či zvířat následkem dotykových nebo krokových napětí, D2 – požárem, explozí, mechanickými nebo chemickými účinky způsobenými fyzikálními účinky bleskového výboje, D3 – poruchami elektrických a elektronických systémů způsobenými přepětím. Mezi typy škod a ztrát a z toho vyplývajícími relevantními riziky škod je velmi úzký vztah (obr. 2), nazývaný typy rizik: R₁ – riziko ztráty lidského života, R₂ – riziko ztráty služeb veřejnosti, R₃ – riziko ztráty kulturního dědictví, R₄ – riziko ztráty ekonomických hodnot. Pro definici rizik R₁, R₂, R₃ je v angličtině použito způsobové sloveso shall (musí), vyjadřující povinnost, tzn. závaznost. Pro každý typ ztráty R je relevantní riziko součtem složek rizik R_X: Relevantní riziko lze obecně vypočítat: R = N P s, kde N je četnost úderů blesku do vyšetřovaného prostoru (kolik úderů blesku zasáhne daný prostor), P pravděpodobnost škod (s jakou pravděpodobností způsobí blesk určitou škodu), s koeficient škod (jaké účinky, výše, rozsah a důsledky škod). Tab. 1. Zdroje a typy škod, typy ztrát Při ochraně před bleskem musí být riziko R sníženo na tolerovatelné riziko R_T (tab. 2): R Ł R_T Tolerovatelné riziko R_T je maximální hodnota rizika, kterou lze u objektu připustit. Vývojový diagram ukazuje postup při rozhodování o volbě ochranných opatření v ochraně před bleskem a přepětím (obr. 3). Bude-li vypočtené relevantní riziko vyšší než tolerovatelné, je nutné učinit vyšší ochranná opatření v ochraně před bleskem a přepětím a znovu zopakovat předchozí postup. Poznámka redakce: Výbor IEC/TC 81 Mezinárodní elektrotechnické komise začal počátkem 80. let dvacátého století na základě potřeby vypracovávat technické normy v oblasti ochrany před bleskem a přepětím. Ty vznikaly bez pevné organizační struktury, a proto byly pro uživatele velmi nepřehledné. Tab. 2. Tolerovatelné riziko škod R_T V říjnu 2001 na mezinárodní konferenci ve Florencii vydal výbor IEC/TC 81 nový publikační plán, podle kterého by měl být připomínkován nový soubor norem všemi národními normalizačními instituty. Paralelně s prací na tomto souboru norem v Mezinárodní elektrotechnické komisi postupují přípravné práce i v Evropském výboru pro normalizaci v elektrotechnice CENELEC. V průběhu roku 2005 by měl být tento soubor přijat – pravděpodobně jako soubor norem IEC 62305 – a současně schválen i jako evropské normy EN. Z toho bude pro členské země CENELEC vyplývat povinnost zavést zmíněné normy do národních normalizačních soustav a postupně zrušit platnost dosud existujících národních norem v ochraně před bleskem. Seriál článků uveřejňovaných od č. 1/2005 v ELEKTRO tedy neuvádí konečnou a definitivní strukturu norem ochrany před bleskem a přepětím. Pro uvedený příspěvek byly čerpány materiály z firemní literatury DEHN + SÖHNE ke dni 15. 1. 2005. (pokračování)